(57)【要約】【課題】信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる車両減速判定システム、信号制御装置、車載装置、信号制御方法、車両減速判定方法及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】信号制御装置１は、車両プロファイルに基づいて、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１を算出し、時刻ｔ１に基づいて信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔを算出し、路側装置５を介して下限値Ｔを含む信号灯情報を車載装置４へ送信する。車載装置４は、信号灯情報を受信するとともに、車両の速度Ｖ、位置情報を取得する。車載装置４は、停止線までの距離Ｌを算出し、Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）でなく、Ｌ≧Ｖ2 ／２ｄ＋αでない場合、減速度ｄで車両を停止させるべく減速信号を車両制御部へ出力する。【選択図】図１
2007323409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号灯色の表示時間を制御する信号制御装置と、該信号制御装置で制御された信号灯色の表示時間に応じて車両を減速させるか否か判定を行う車載装置とを備える車両減速判定システムにおいて、
前記信号制御装置は、
信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する算出手段と、
算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信する送信手段と
を備え、
前記車載装置は、
前記信号灯情報を受信する受信手段と、
車両の位置情報、道路の所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得する取得手段と、
取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で判定した判定結果を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車両減速判定システム。
【請求項２】
信号灯色の表示時間を制御する信号制御装置において、
信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する算出手段と、
算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする信号制御装置。
【請求項３】
道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数を取得する手段と、
取得した車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測する手段と、
予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定する特定手段と
を備え、
前記算出手段は、
前記特定手段で特定された時点に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の信号制御装置。
【請求項４】
前記算出手段は、
前記特定手段で特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の信号制御装置。
【請求項５】
信号灯色の表示時間を繰り返し更新する更新手段と、
前記特定手段で特定された時点と次の更新時点とを比較する比較手段と
を備え、
前記算出手段は、
特定された時点が次の更新時点より以前である場合、前記特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の信号制御装置。
【請求項６】
信号灯色の表示時間を繰り返し更新する更新手段と、
前記特定手段で特定された時点と次の更新時点とを比較する比較手段と
を備え、
前記算出手段は、
特定された時点が次の更新時点より後である場合、該更新時点と特定された時点との間にあって、前記評価指標が該評価指標の最小値よりも所定値だけ増加する時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の信号制御装置。
【請求項７】
前記特定された時点までの残り時間の長短に応じて、前記所定値の大小を変更する変更手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の信号制御装置。
【請求項８】
前記評価指標は、
車両の遅れ量、車両の停止回数、車両の信号待ち回数、交通量の飽和度、負荷率、信号灯色の有効青時間率、渋滞長時間、車両の旅行時間、車両の捌け量の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の信号制御装置。
【請求項９】
道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行う車載装置において、
信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報を受信する受信手段と、
車両の位置情報、前記所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得する取得手段と、
取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で判定した判定結果を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車載装置。
【請求項１０】
信号灯色の表示時間を制御する信号制御方法において、
道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数を取得し、
取得した車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測し、
予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定し、
特定された時点に基づいて、信号灯色の残存表示時間の下限値を算出し、
算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信することを特徴とする信号制御方法。
【請求項１１】
道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行う車両減速判定方法において、
信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報を受信し、
車両の位置情報、前記所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得し、
取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定し、
判定結果を出力することを特徴とする車両減速判定方法。
【請求項１２】
コンピュータに、信号灯色の表示時間を制御させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数に基づいて、前記所定地点での車両の台数を時系列に予測する手段と、
コンピュータを、予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定する手段と、
コンピュータを、特定された時点に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行わせるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、車両の位置情報及び前記所定地点に関する位置情報に基づいて、前記車両と所定地点との距離を算出する手段と、
コンピュータを、算出した距離、車両の速度及び前記道路に対する信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両の減速判定を行う車両減速判定システム、該車両減速判定システムを構成する信号制御装置及び車載装置、信号制御方法、車両減速判定方法、前記信号制御装置及び車載装置を実現するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通事故抑止又は円滑な交通のために、道路上を走行する車両に対して交通情報を提供するシステムが求められており、特に交差点又は交差点付近での車両同士の衝突事故、車両と横断歩道を歩行している歩行者との接触事故を防止するシステムが提案されている。
【０００３】
例えば、交差点の信号機が送信した信号灯の色信号、信号灯色の切り替わりまでの残り時間信号を車両の受信装置で受信し、受信した信号、車両の速度及び加速度並びに車間距離などに基づいて、交差点への進入が危険か安全かを判断し、危険であると判断した場合、ドライバーに警告を発し、ドライバーが制動操作を行わない場合には、さらに自動ブレーキを作動させて車両を停止させる車両の安全運転システムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、道路に備えられた感知器により交通情報を収集し、現在から未来の交差点の状態をプロファイルデータとして作成し、ローリングホライゾン方式により信号制御パラメータ（例えば、サイクル、スプリット、オフセットなど）を最適化して、急激な交通状況の変動にも対応することができる交通信号制御装置が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平３−２７１９９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３４８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシステム及び特許文献２の装置を用いた場合、信号灯色が切り替わるまで（例えば、信号が青色から黄色に切り替わるまで）の残り時間を含む信号灯情報を車両が受信し、受信した信号灯情報に基づいて車両が交差点を安全に通過できないと判定した場合、車両を減速させるべくブレーキを作動させる。しかし車両を減速させた後に、信号灯色の表示時間の更新（信号制御パラメータの最適化）が行われ、例えば、信号が青色から黄色に切り替わるまでの残り時間が延長された場合、信号が青色であるにもかかわらず、交差点の手前で車両が停止することになり、後続車両による追突事故などが生ずる虞があった。また、逆に、受信した信号灯情報に基づいて車両が交差点を安全に通過できると判定し、減速せずに走行した後に、信号灯色の表示時間の更新が行われ、例えば、信号が青色から黄色に切り替わるまでの残り時間が短縮された場合、減速せずに走行した車両が交差点の手前に到達したときに青色信号が切り替わることになり交差点内で衝突事故が生ずる虞があった。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、信号制御装置で信号灯色の残存表示時間の下限値を算出し、算出した下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信し、車載装置は、信号灯情報を受信するとともに、車両の位置情報、道路の所定地点に関する位置情報（車両から前記所定地点までの距離を含む）及び車両の速度を取得し、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定することにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる車両減速判定システム、該車両減速判定システムを構成する信号制御装置及び車載装置、車両減速判定方法、前記車載装置を実現するためのコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測し、予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点（信号灯色の残存表示時間に相当）を特定し、特定された時点（すでに、信号灯色の残存表示時間の下限値が算出されている場合、直近に算出された信号灯色の残存表示時間の下限値以降の時点）に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出することにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる信号制御装置、信号制御方法及び前記信号制御装置を実現するためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、評価指標が最小となる時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とすることにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる信号制御装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、評価指標が最小となる時点が次の更新時点より以前である場合、評価指標が最小となる時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とすることにより、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる信号制御装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、評価指標が最小となる時点が次の更新時点より後である場合、次の更新時点と評価指標が最小となる時点との間にあって前記評価指標が該評価指標の最小値よりも所定値だけ増加する時点までの残り時間を下限値とすることにより、信号灯色の切り替え時点の下限を遅らせることができ、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる信号制御装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、評価指標が最小となる時点までの残り時間の長短に応じて、所定値の大小を変更することにより、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる信号制御装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、評価指標は、車両の遅れ量、車両の停止回数、車両の信号待ち回数、交通量の飽和度、負荷率、信号灯色の有効青時間率、渋滞長時間、車両の旅行時間、車両の捌け量の少なくとも１つを含むことにより、交通状況に応じて、精度良く下限値を算出することができる信号制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明に係る車両減速判定システムは、信号灯色の表示時間を制御する信号制御装置と、該信号制御装置で制御された信号灯色の表示時間に応じて車両を減速させるか否か判定を行う車載装置とを備える車両減速判定システムにおいて、前記信号制御装置は、信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する算出手段と、算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信する送信手段とを備え、前記車載装置は、前記信号灯情報を受信する受信手段と、車両の位置情報、道路の所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得する取得手段と、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段と、該判定手段で判定した判定結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る信号制御装置は、信号灯色の表示時間を制御する信号制御装置において、信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する算出手段と、算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る信号制御装置は、第２発明において、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数を取得する手段と、取得した車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測する手段と、予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定する特定手段とを備え、前記算出手段は、前記特定手段で特定された時点に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る信号制御装置は、第３発明において、前記算出手段は、前記特定手段で特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る信号制御装置は、第３発明又は第４発明において、信号灯色の表示時間を繰り返し更新する更新手段と、前記特定手段で特定された時点と次の更新時点とを比較する比較手段とを備え、前記算出手段は、特定された時点が次の更新時点より以前である場合、前記特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る信号制御装置は、第３発明又は第４発明において、信号灯色の表示時間を繰り返し更新する更新手段と、前記特定手段で特定された時点と次の更新時点とを比較する比較手段とを備え、前記算出手段は、特定された時点が次の更新時点より後である場合、該更新時点と特定された時点との間にあって、前記評価指標が該評価指標の最小値よりも所定値だけ増加する時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とするように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る信号制御装置は、第６発明において、前記特定された時点までの残り時間の長短に応じて、前記所定値の大小を変更する変更手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る信号制御装置は、第３発明乃至第７発明のいずれかにおいて、前記評価指標は、車両の遅れ量、車両の停止回数、車両の信号待ち回数、交通量の飽和度、負荷率、信号灯色の有効青時間率、渋滞長時間、車両の旅行時間、車両の捌け量の少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る車載装置は、道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行う車載装置において、信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報を受信する受信手段と、車両の位置情報、前記所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得する取得手段と、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段と、該判定手段で判定した判定結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係る信号制御方法は、信号灯色の表示時間を制御する信号制御方法において、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数を取得し、取得した車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測し、予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定し、特定された時点に基づいて、信号灯色の残存表示時間の下限値を算出し、算出された下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信することを特徴とする。
【００２３】
第１１発明に係る車両減速判定方法は、道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行う車両減速判定方法において、信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報を受信し、車両の位置情報、前記所定地点に関する位置情報及び車両の速度を取得し、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定し、判定結果を出力することを特徴とする。
【００２４】
第１２発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、信号灯色の表示時間を制御させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数に基づいて、前記所定地点での車両の台数を時系列に予測する手段と、コンピュータを、予測された車両の台数に基づいて、前記所定地点付近の渋滞度合いを示す評価指標が最小となる信号灯色の切り替え時点を特定する手段と、コンピュータを、特定された時点に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出する手段として機能させることを特徴とする。
【００２５】
第１３発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、道路の所定地点に到達する前に車両を停止すべく該車両を減速させるか否か判定を行わせるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、車両の位置情報及び前記所定地点に関する位置情報に基づいて、前記車両と所定地点との距離を算出する手段と、コンピュータを、算出した距離、車両の速度及び前記道路に対する信号灯色及び該信号灯色の残存表示時間の下限値を含む信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する判定手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
第１発明、第２発明、第９発明、第１１発明及び第１３発明にあっては、信号制御装置は、信号灯色の残存表示時間の下限値を算出し、算出した下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信する。車載装置は、信号灯情報を受信し、車両の位置情報、道路の所定地点（例えば、交差点の停止線）に関する位置情報（例えば、所定地点の位置情報又は車両から前記所定地点までの距離など）及び車両の速度を取得する。前記車載装置は、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定する。例えば、前記車載装置は、車両と所定地点との距離、青色表示時間の残り時間の下限値などに基づいて、車両が所定地点を青色表示又は黄色表示の間に安全に通過できるか（減速させないか）又は所定地点の手前で停止すべきか（減速させるか）を判定する。前記車載装置は、車両を減速させると判定した場合、判定結果を出力する（例えば、減速信号を出力する）。また、前記車載装置は、車両を減速させないと判定した場合、判定結果を出力する（例えば、減速信号を出力しない）。青色表示時間の下限値に基づいて判定しているため、信号灯色の表示時間が更新されて、信号灯色の切り替え時刻が早まった場合であっても、例えば、交差点の直前で青色表示が切り替わり信号無視をして交差点に進入する虞を防止することができ、道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定して車両を減速させることができる。また、信号が青色から黄色に切り替わるまでの残り時間が延長された場合であっても、交差点の手前で車両が減速しないため、後続車両による追突事故を防止することができる。
【００２７】
第３発明、第１０発明及び第１２発明にあっては、道路の所定地点に向かって該所定地点より上流側の地点を通過する車両の台数を取得し、取得した車両の台数に基づいて、前記所定地点に到達する車両の台数を時系列に予測する。例えば、現在時点から所定の時間経過の都度交差点に到達する車両の台数を予測する。現時点の信号灯色（例えば、青色灯色）の切り替え時点を初期値として、切り替え時点を所定の間隔（例えば、信号灯色の切り替え最小単位間隔）で順次変化（早く、あるいは遅く）させて、評価指標が最小となる時点を特定する。特定された時点（すでに、信号灯色の残存表示時間の下限値が算出されている場合、直近に算出された信号灯色の残存表示時間の下限値以降の時点）に基づいて信号灯色の残存表示時間の下限値を算出することにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる。
【００２８】
第４発明にあっては、特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とする。これにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる。
【００２９】
第５発明にあっては、特定された時点が次の更新時点より以前である場合、特定された時点までの残り時間を信号灯色の残存表示時間の下限値とする。特定された時点で信号灯色が切り替わるため、特定された時点までの残り時間が残存表示時間の下限値となるからである。これにより、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる。
【００３０】
第６発明にあっては、特定された時点が次の更新時点より後である場合、次の更新時点と特定された時点との間にあって評価指標が該評価指標の最小値よりも所定値だけ増加する時点までの残り時間を下限値とする。上記時点までの残り時間を下限値とする理由は以下の通りである。通常、現在の更新時点と次の更新時点において交通量の予測、及び、各時点の評価指標が大きく変化することは無いため、現在の更新時点において、評価指標が最小値よりも所定値以上（より正確には等号は含まない）大きい時点が、次の更新時点において評価指標最小となる可能性は低い。従って、次の更新時点における信号灯色の切り替え時点を上記時点以降に限定することができ、その結果、上記の時点までの残り時間が残存表示時間の下限値となるからである。これにより、信号灯色の切り替え時点の下限を遅らせることができ、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定するための信号灯情報を送信することができる。
【００３１】
第７発明にあっては、特定された時点までの残り時間の長短に応じて、所定値の大小を変更する。例えば、最適な信号表示の切り替え時点までの残り時間が長い場合、所定値を大きくし、下限値を早めることにより、精度良く下限値を求めることができる。
【００３２】
第８発明にあっては、評価指標は、車両の遅れ量、車両の停止回数、車両の信号待ち回数、交通量の飽和度、負荷率、信号灯色の有効青時間率、渋滞長時間、車両の旅行時間、車両の捌け量の少なくとも１つを含む。これにより、交通状況に応じて、精度良く下限値を算出することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明にあっては、信号制御装置で信号灯色の残存表示時間の下限値を算出し、算出した下限値及び信号灯色を含む信号灯情報を送信し、車載装置は、信号灯情報を受信するとともに、車両の位置情報、道路の所定地点に関する位置情報（車両から前記所定地点までの距離を含む）及び車両の速度を取得し、取得した各位置情報及び車両の速度並びに受信した信号灯情報に基づいて、前記車両が前記所定地点に到達する前に停止すべく該車両を減速させるか否かを判定することにより、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
実施の形態１
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車両減速判定システムの概要を示す模式図である。本発明に係る車両減速判定システムは、信号制御装置１、信号灯２、車両感知器３、３、車載装置４、光ビーコン等の路側装置５などを備える。信号制御装置１には、信号灯２が接続してあり、通信回線６を通じて車両感知器３、３、路側装置５を接続してある。路側装置５は、車載装置４との間で通信可能に構成してある。
【００３５】
車両感知器３、３は、例えば、車両を感知できる超音波式感知器、ループコイル式感知器、遠赤外線式感知器、画像式感知器などであり、道路Ａの停止線の上流側の地点Ｂ１、Ｂ２を通過する車両を検出し、検出結果を信号制御装置１へ出力する。なお、車両を検出する地点は、２箇所に限定されるものではない。
【００３６】
信号制御装置１は、信号灯２の表示時間を制御するための信号灯情報を記憶している。信号制御装置１は、車両感知器３、３から取得した車両の検出結果、及び他の装置（不図示）から取得した上流隣接交差点Ｃ２における流出予測交通量（交差点Ｃ２から交差点Ｃ１に向かって流出する交通量）などに基づいて、車両プロファイルを所定の時間間隔（例えば、６秒）で作成する。
【００３７】
信号制御装置１は、作成した車両プロファイルに基づいて、信号灯色の切り替え時刻を所定の切り替え最小単位時間毎に変化させて、所定の評価関数（例えば、渋滞度合いを示す関数）が最小となる最適な信号制御計画（信号灯色の切り替え時刻の下限値、すなわち信号灯色の残存表示時間の下限値を含む）を作成し、記憶した信号灯情報を所定の時間間隔（例えば、６秒）で更新する。信号制御装置１は、路側装置５を介して更新した信号灯情報を車載装置４へ送信する。
【００３８】
信号灯２は、青、黄、赤、及び右折用の青矢印の表示をするための各光源を備えている。
【００３９】
車載装置４は、車両（位置Ｘ）が路側装置５との通信可能領域に達した場合、信号制御装置１から路側装置５を介して送信された信号灯情報を受信する。また、車載装置４は、ＧＰＳ、地図データベースなどを備え、交差点Ｃ１の停止線（所定地点）の位置情報Ｙ（停止線までの距離を含む）、車両の現在位置などを取得するとともに、車両の速度を車両制御部から取得する。車載装置４は、取得した位置情報、車両の速度、受信した信号灯情報などに基づいて、交差点Ｃ１の停止線を通過するか又は停止線の手前で停止させるために車両を減速するかの判定処理を所定の時間間隔（例えば、０．１秒）で行うとともに、判定結果を出力する。なお、所定地点は停止線に限定されるものではなく、道路Ａ上の他の地点であってもよい。
【００４０】
図２は信号制御装置１の構成を示すブロック図である。信号制御装置１は、各種の演算処理を行うＣＰＵからなる制御部１５を備える。制御部１５には、内部バスを介してインタフェース部１２、送受信部１３、記憶部１４などが接続されており、制御部１５は、これらのハードウエア各部の動作を制御する。
【００４１】
インタフェース部１２は、信号灯２との通信を行うためのインタフェース機能を有している。インタフェース部１２は、信号灯２の信号表示を制御するための制御信号を出力する。これにより、例えば、信号灯２は、青、黄、赤の順に所定のサイクル、スプリット、オフセットなどの制御パラメータに基づいて点灯を繰り返す。
【００４２】
記憶部１４は、信号灯２の信号表示を制御するために用いられる信号灯情報１４１、作成した車両プロファイル１４２、信号灯色の切り替え時刻の下限値を算出するための複数の所定値ＴＨなど記憶している。信号灯情報１４１は、交差点Ｃ１に相互に交差する各道路夫々に対して別個のデータとして記憶してあるが、以下の説明では、道路Ａに対するデータについて説明する。
【００４３】
信号灯情報１４１は、信号灯２の青、黄、及び赤などの各表示時間の標準値（標準現示長）を設定してあるとともに、信号灯２の表示灯色の表示計画を時刻とともに示す信号制御計画を記憶している。信号灯情報１４１は、例えば、任意の時刻を基準として何秒後に何色の信号灯色に切り替わるかを示す切り替え時刻、切り替え時刻の下限値などを有する。
【００４４】
送受信部１３は、車両感知器３、３、路側装置５との通信を行うためのインタフェース機能を有している。送受信部１３は、所定の時間間隔（例えば、６秒）で信号灯色及び該信号灯色の切り替え時刻の下限値（信号灯色の残存表示時間の下限値）などを路側装置５へ送信する。路側装置５は、道路Ａの通信可能領域Ａ１（停止線から上流側に所定の範囲）を車両が通過する場合に、車載装置４との間でデータの通信を行う。例えば、通信可能領域Ａ１を交差点Ｃ１に向かって走行する車両の車載装置４へ、信号制御装置１から送信された信号灯色及び該信号灯色の切り替え時刻の下限値（信号灯色の残存表示時間の下限値）などを車載装置４へ送信する。
【００４５】
制御部１５は、取得した車両の検出結果、上流隣接交差点Ｃ２における流出予測交通量などに基づいて、現時点から将来（例えば、現時点から１５０秒後のホライゾン）までに交差点Ｃ１（停止線）に到着すると予想される車両台数を１秒毎に集計した車両プロファイル１４２を所定の時間間隔（例えば、６秒）で作成するとともに、記憶部１４に記憶する。
【００４６】
制御部１５は、作成した車両プロファイル１４２に基づいて、現時点での信号灯色の切り替え時刻の下限値を初期値として、所定の最小単位時間Δｔ毎に切り替え時刻を遅らせる都度、停止線付近の渋滞度合いを示す評価関数ＰＩの変動をシミュレートして評価関数ＰＩの最小値ＰＩｍｉｎを算出するとともに、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１を算出する。
【００４７】
制御部１５は、算出した時刻ｔ１が次の更新時刻ｔ２の前後いずれであるかを比較し、時刻ｔ１が時刻ｔ２後である場合、現時点から時刻ｔ１までの残り時間の長短に応じて、記憶部１４に記憶された所定値ＴＨを選択する。例えば、制御部１５は、時刻ｔ１までの残り時間が長い場合には、より大きい値の所定値ＴＨを選択する。制御部１５は、評価関数ＰＩがＰＩｍｉｎ＋ＴＨとなる時刻であって、時刻ｔ２後であり、かつ、時刻ｔ１前である時刻ｔ３を算出して、現時点から時刻ｔ３までの残り時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとして算出する。なお、所定値ＴＨを複数記憶しておき、その中から選択する構成に代えて、制御部１５が、現時点から時刻ｔ１までの残り時間の長短に応じて所定値ＴＨを算出する構成であってもよい。
【００４８】
また、制御部１５は、時刻ｔ１が時刻ｔ２前である場合、現時点から時刻ｔ１までの残り時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとして算出する。
【００４９】
制御部１５は、上述の信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔの算出処理を更新タイミング毎に繰り返し、算出した下限値を信号灯色とともにインタフェース部１２へ出力する。
【００５０】
また、上述の下限値算出処理は、コンピュータプログラムで示された手順により実現することもできる。例えば、記憶部１４に下限値算出処理の手順を示すコンピュータプログラムを予め記憶しておく。制御部１５のＣＰＵが記憶部１４に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、制御部１５はコンピュータプログラムで示された処理手順に従って下限値算出処理を行う。
【００５１】
図３は車載装置４の構成を示すブロック図である。車載装置４は、各種の演算処理を行うＣＰＵからなる制御部４１を備える。制御部４１には、内部バスを介して受信部４２、記憶部４３、ＲＡＭ４４、入出力部４５、表示部４６、操作部４７などが接続されている。
【００５２】
受信部４２は、車両が道路Ａの通信可能領域Ａ１を通過する場合に、路側装置５との間で通信が行われ、路側装置５を介して信号制御装置１から送信された信号灯情報１４１を受信する。受信した信号灯情報１４１は記憶部４３に記憶される。
【００５３】
入出力部４５は、車両内に設けられ、車両の走行を制御する車両制御部（不図示）との間で信号の授受を行う。例えば、入出力部４５は、車両制御部から車両の速度を示す信号を取得する。また、入出力部４５は、制御部４１で行われる減速判定処理の判定結果に基づいて、車両を減速させるための減速信号を車両制御部へ出力する。また、入出力部４５は、ＧＰＳ、地図データベース等からの情報に基づいて、交差点Ｃ１の停止線の位置（又は車両と停止線との間の距離）、車両の位置を繰り返し取得する。これにより、車載装置４は、車両が走行中である場合に車両の位置を随時取得することができる。
【００５４】
表示部４６は、例えば、液晶表示パネル、スピーカなどを備えている。表示部４６は、制御部４１の制御のもと、ドライバーに警告を報知する場合、警告の内容を文字で表示するとともに音声出力を行う。例えば、「前方交差点を直進できます。」、「交差点手前で停止してください。」、「交差点手前で停止するため減速します。」などのメッセージをディスプレイに表示又は音声で出力することができる。
【００５５】
操作部４７は、各種操作パネルを備え、ドライバーと車載装置４とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、ドライバーの操作により車載装置４の動作の開始又は停止などを行うことができる。
【００５６】
制御部４１は、入出力部４５を通じて車両の速度Ｖ、停止線の位置Ｙ、車両の位置Ｘを取得する。また、制御部４１は、取得した車両の位置Ｘ、停止線の位置Ｙに基づいて、自車両から停止線までの距離Ｌを算出する。なお、距離Ｌを算出する構成に代えて、制御部４１は、ＧＰＳ、地図データ等に基づいて、車両と停止線との距離Ｌを直接取得することもできる。
【００５７】
制御部４１は、受信部４２を通じて路側装置５から信号灯情報１４１を受信することにより、受信した時点（すなわち、現時点）における信号灯２の青色灯色、その青色灯色の残存表示時間の下限値Ｔ、黄色灯色の表示時間β、車両の速度Ｖ、停止線までの距離Ｌ、予め設定された車両の減速度ｄ、所定の余裕値α（警告に要する時間に車両が走行する距離などに応じて定められる）などに基づいて、車両が交差点Ｃ１を安全に通過することができるか、あるいは停止線の手前で停止すべきかを判定することにより、車両を減速すべきか否かを判定する（減速判定処理）。
【００５８】
制御部４１は、上述の減速判定処理を、例えば、０．１秒程度の間隔で繰り返すとともに、信号灯情報１４１が更新される都度（例えば、６秒経過の都度）、受信部４２を通じて路側装置５を介して信号制御装置１から信号灯情報１４１を受信することにより、最新のデータに基づいて、減速判定処理を行うように構成してある。
【００５９】
また、上述の減速判定処理は、コンピュータプログラムで示された手順により実現することもできる。例えば、記憶部４３に減速判定処理の手順を示すコンピュータプログラムを予め記憶しておく。制御部４１のＣＰＵが記憶部４３に記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ４４にロードすることにより、制御部４１はコンピュータプログラムで示された処理手順に従って減速判定処理を行う。
【００６０】
記憶部４３は、ブレーキをかけた場合の車両の減速度ｄを記憶している。例えば、普通車の減速度ｄは３．０ｍ／ｓ2 であり、大型車の減速度ｄは２．０ｍ／ｓ2 である。また、記憶部４３は、所定の余裕値αを記憶している。
【００６１】
図４は車両プロファイル１４２の作成例を示す説明図である。図に示すように、車両プロファイル１４２（停止線到着プロファイル）は、現時点を始点として、例えば、１秒単位で集計した車両の到着状況の見積もりを示す。例えば、車両プロファイル１４２は、交差点Ｃ１の停止線より上流側の地点Ｂ１、Ｂ２における観測交通量、上流隣接交差点Ｃ２から交差点Ｃ１へ流出する流出予測交通量などに基づいて、作成される。なお、観測地点の数等は、一例であって、図４で示される状況に限定されるものではない。
【００６２】
より具体的には、車両プロファイル１４２は、リンク（交差点における直進車線、右折車線、左折車線などを独立してリンクとして扱う）の上流側に設置された車両感知器３、３と上流隣接交差点Ｃ２から入手される予測流出交通量を用いて、現在から数分先の未来の交通量が交差点Ｃ１の停止線に到着するタイミングを予測するものである。
【００６３】
これは、流入した車両が設定した速度で走行するという仮定に基づいて、停止線到着予想時間順に車両感知器３、３によるデータを並べるものである。そして、１秒単位の時間ステップごとに集計を行なう。なお、車両感知器３、３の設置位置より上流から到着する交通量は、上流隣接交差点Ｃ２と交換される上流交差点の予測流出交通量情報より与えられる。車両プロファイル１４２の作成は、車両感知器３、３のデータ（観測交通量）により、推定断面交通量を算出し、推定分岐率により推定断面交通量を振り分け、進行方向別に停止線到着プロファイルを作成し、車両感知器３、３が設置されていないリンクでは、上流の推定予想流出プロファイルより行われる。
【００６４】
なお、上流交差点のデータが得られない場合、１サイクル前の平均断面流入交通量を需要交通量として採用することができる。また、渋滞が車両感知器位置を超えて流入交通量が測定できない場合には、過去の統計値を需要交通量とすることができる。
【００６５】
次に、本発明で用いる評価関数ＰＩについて説明する。評価関数ＰＩは、式（１）で表される。例えば、評価関数ＰＩは、交差点Ｃ１付近の渋滞度合いを表すような各種のパラメータを用いて構成することができるが、式（１）に限定されるわけではない。
【００６６】
【数１】
2007323409.tif 000003
【００６７】
ここで、Ｌi ：リンク重み係数、wn：各コスト要素ｎの重み係数、Delay ：交差点遅れ量（台・秒）、Stop：停止回数（回）（赤時間の停止線到着台数）、OutDelay：接続下流リンクでの予測遅れ値（台・秒）、DangerousFactor ：危険度、EnvironmentFactor ：環境要因、PublicFactor：公共性要因、Dev ：標準現示長との偏差（秒）である。以下、評価関数ＰＩの算出において用いられる情報について説明する。
【００６８】
まず、停止線到着交通量の推定について説明する。停止線到着交通量の推定は、単位秒（例えば、６秒）のステップごとの停止線に到着する流入交通量を推定する。流入交通量は、上流側の車両感知器等を基に作成した停止線到着プロファイル（車両プロファイル１４２）情報を正規化した値である。リンク最上流の車両感知器位置よりさらに上流から流入する交通量については、エリア境界リンクの場合（車両感知器情報が収集できない渋滞時：統計値）（非渋滞時：前回サイクルの平均値）とする。また、内部リンクについては、上流交差点の予測流出交通量を流入交通量とする。
【００６９】
停止線到着交通量（停止線到着台数）は式（２）により算出される。ここで、ｔ：ステップ（時刻）、ａ：正規化係数、arrive：車両感知器位置から停止線到着までのステップ数、Income（ｔ）：ステップｔにおける停止線到着台数、Profile （ｔ）：ステップｔにおける車両感知器収集プロファイルデータである。
【００７０】
次に、流出交通量の推定について説明する。流出交通量の推定は、信号灯情報１４１と飽和流率量より、単位秒ごとの流出交通量を見積もる。下流リンクにおいて、予測時点での渋滞台数が下流リンク容量を超えている場合、その下流リンクへの流出台数は０台とする。また、コンフリクト条件により、コンフリクト対象となるリンクに流出可能な交通量が存在する場合、その該当進行方向への流出台数は０台とする。
【００７１】
ステップｔにおける流出台数Outgo （ｔ）は、式（３）で表される。ここで、Ｑ（ｔ）：ステップｔにおける渋滞台数、Income（ｔ）：ステップｔにおける停止線到着台数、SF ：飽和流量（台／秒）、ｂ：車線閉塞補正係数である。
【００７２】
次に、渋滞台数（渋滞長）の推定について説明する。渋滞台数（渋滞長）の推定は、式（４）により各リンクの単位秒ごとの渋滞台数を見積もる。ここで、Ｑ（ｔ）：時刻ｔにおける渋滞台数、Income（ｔ）：時刻ｔにおける停止線到着台数、Outgo （ｔ）：時刻ｔにおける流出台数である。
【００７３】
交差点遅れ量Delay は、Delay ＝ΣＱ（ｔ）により算出される。
【００７４】
下流リンクの遅れ量OutDelayは、リンクを流出した車両が、１５０秒のホライゾン（現在から数分先の限られた最適化範囲）において下流リンクで被る遅れ量を当該リンクの場合と同様に、下流リンクの信号灯情報と交通情報とにより見積もることができる。
【００７５】
停止回数Stopは、信号灯色が赤色の時間帯に停止線に到着する車両台数を停止回数とする。
【００７６】
危険度DangerousFactor を考慮する理由は、信号灯色が青色から赤色に切り替わる時間帯では、交通事故の危険性が高くなる。これは、停止するか通過するかの判断が一瞬遅れるために、急ブレーキによって制動する車両や、無理に交差点に進入する車両が発生し、追突や衝突などの交通事故が発生するためである。
【００７７】
図５は危険度を説明するための概念図である。図に示すように、信号灯色が黄色、赤色であるような危険な時間帯に進入する車両台数を少なくすることにより、危険度を小さくすることができる。例えば、黄色および赤色の時間帯に停止線に到着する車両台数（到着流）Ｑ（ｘ）を用いて、青終了直前（時刻ｔ）の危険度DangerousFactor の算出（ｔ−a≦ｘ≦ｔ）の場合には、式（５）を用いることができる。また、赤開始直後（時刻ｔ）の危険度の算出（ｔ≦ｘ≦ｔ＋ｂ）ｎ場合には、式（６）を用いることができる。ここで、赤の開始時刻をｔとする。
【００７８】
騒音は代表的な交通公害である。問題となる騒音は車両の発進加速時に発生している。環境要因を評価要素として導入する目的は、大型車や整備不良車といった騒音発生源を交差点で停止させずに速やかに通過させ、交差点での発進加速による騒音発生を抑えることである。騒音感知器の情報より騒音プロファイルが作成される。測定あるいは設定した速度で騒音発生車群が走行すると仮定し、騒音発生車群が赤信号時で停止線に到着する場合の測定騒音時を騒音コストとする。また、排気ガスにおいても排気ガス感知器によって得られた排気ガスプロファイルを用いて同様のコストを与える。
【００７９】
例えば、環境要因EnvironmentFactor は、式（７）で表すことができる。ここで、wa、wb：重み係数、Noise ：騒音値、Gas ：排気ガス濃度である。
【００８０】
公共性要因は、バスなどの公共車を優先させるための要因である。すなわち、バス感知器のデータよりバスの停止線到着タイミングを予測する。信号が赤の時間帯に停止線に到着するバスの台数をコスト要素として与える。これによって、全体の遅れとバランスを取りながらバスを優先させることが実現される。
【００８１】
標準現示長との偏差Dev は、同一サブエリアの交差点間の整合性を保つために、信号灯色の表示計画と標準現示長との差異を評価要素（コスト要素）に加える。
【００８２】
さらに、上述の各要素の他に、交通量の飽和度、負荷率、信号灯色の有効青時間率、渋滞長時間、車両の旅行時間などを考慮して評価関数を設定することができる。また、評価関数に用いる要素は、上述の組み合わせに限定されるものではなく、いずれかの要素を１つ用いることもでき、また、車両減速判定を行って、交通事故の防止を図る交差点付近の道路状況、交通状況などに応じて複数の要素を適宜組み合わせて設定することができる。
【００８３】
上述のとおり、制御部１５は、現時点での信号灯色の切り替え時刻の下限値を初期値として、所定の最小単位時間Δｔ毎に切り替え時刻を遅らせる都度、評価関数ＰＩの変動をシミュレートして評価関数ＰＩの最小値ＰＩｍｉｎを算出するとともに、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１を算出する。
【００８４】
制御部１５は、算出した時刻ｔ１が次の更新時刻ｔ２の前後いずれであるかを比較し、時刻ｔ１が時刻ｔ２前である場合、現時点から時刻ｔ１までの時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとして算出する。この場合には、信号灯色（例えば、青色）が切り替わる前に信号灯情報１４１が更新されることがないため、算出された信号灯色の切り替え時刻の下限値を用いて、車両を減速させる否かを精度良く判定することができる。
【００８５】
また、制御部１５は、算出された時刻ｔ１が時刻ｔ２後である場合、信号灯色（例えば、青色）が切り替わる前に信号灯情報１４１が更新される更新タイミングが来るため、次の更新タイミングで使用する信号灯色の切り替え時刻の下限値を算出する。
【００８６】
図６は信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出例を示す説明図である。図に示すように、下限値の算出は、評価関数ＰＩがＰＩｍｉｎ＋ＴＨとなる時刻（より正確には、時刻ｔ１を初期値として、所定の最小単位時間Δｔ毎に切り替え時刻を早める都度、評価関数ＰＩの変動をシミュレートして評価関数ＰＩがＰＩｍｉｎ＋ＴＨを超える前の直近の時刻）であって、時刻ｔ２（現在の処理が行われている更新時刻）後であり、かつ、時刻ｔ１前である時刻ｔ３を算出して、現時点から時刻ｔ３までの時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとして算出する。
【００８７】
図７は信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出例を示すタイムチャートである。図に示すように、信号灯情報１４１の更新時刻をｔ２１、ｔ２２、ｔ２３、ｔ２４とする。なお、更新時刻の間隔は、例えば６秒である。図では、時刻ｔ２１で更新１が、時刻ｔ２２で更新２が、時刻ｔ２３で更新３が行われることを示す。
【００８８】
時刻ｔ２１において、制御部１５は、初期値としてｔ３０（例えば、ｔ２１以前の更新時に算出された下限値）を用いて、評価関数ＰＩが最小となる時刻を時刻ｔ３０から所定の最小単位時間Δｔ毎遅らせることにより、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１１を算出する。
【００８９】
算出された時刻ｔ１１は、次の更新時刻ｔ２２より後であるため、制御部１５は、評価関数ＰＩが、評価関数ＰＩの最小値に所定値ＴＨを加算した値となる時刻ｔ３１を算出し、現時点（時刻ｔ２１）から時刻ｔ３１までの残り時間を下限値Ｔとして算出し、信号灯情報１４１を更新するとともに、算出した下限値Ｔ等を路側装置５を介して車載装置４へ送信する。
【００９０】
時刻ｔ２２において、制御部１５は、時刻ｔ２１の更新タイミングで算出した時刻ｔ３１を初期値として、評価関数ＰＩが最小となる時刻を時刻ｔ３１から所定の最小単位時間Δｔ毎遅らせることにより、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１２を算出する。
【００９１】
算出された時刻ｔ１２は、次の更新時刻ｔ２３より後であるため、制御部１５は、評価関数ＰＩが、評価関数ＰＩの最小値に所定値ＴＨを加算した値となる時刻ｔ３２を算出する。その際、時刻ｔ３２が次の更新時刻ｔ２３よりも前になる場合には、時刻ｔ２３を時刻ｔ３２として算出する。そして、現時点（時刻ｔ２２）から時刻ｔ３２までの残り時間を下限値Ｔとして算出し、信号灯情報１４１を更新するとともに、算出した下限値Ｔ等を車載装置４へ送信する。
【００９２】
時刻ｔ２３において、制御部１５は、時刻ｔ２２の更新タイミングで算出した時刻ｔ３２を初期値として、評価関数ＰＩが最小となる時刻を時刻ｔ３２から所定の最小単位時間Δｔ毎遅らせることにより、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１３を算出する。
【００９３】
算出された時刻ｔ１３は、次の更新時刻ｔ２４より前であるため、制御部１５は、現時点（時刻ｔ２３）から時刻ｔ１３までの残り時間を下限値Ｔとして算出し、信号灯情報１４１を更新するとともに、算出した下限値Ｔ等を路側装置５を介して車載装置４へ送信する。
【００９４】
これにより、信号灯色（例えば、青色）の切り替え時刻は、更新の都度、最適化され、最適化された信号灯情報１４１が車載装置４へ送信される。また、評価関数ＰＩが最小となる時刻が次の更新時刻より後である場合には、信号灯色の切り替え時刻の下限値を遅らせることができるとともに、評価関数ＰＩが最小となる時刻が次の更新時刻より前である場合には、信号灯色が切り替わるまでの残り時間が変わることがないため、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる。
【００９５】
次に、信号制御装置１の動作について説明する。図８は信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出処理の手順を示すフローチャートである。制御部１５は、車両プロファイル１４２を作成し（Ｓ１１）、作成した車両プロファイル１４２に基づいて、評価関数ＰＩの最小値ＰＩｍｉｎを算出する（Ｓ１２）。
【００９６】
制御部１５は、評価関数ＰＩが最小となる時刻ｔ１を算出し（Ｓ１３）、時刻ｔ１が次の更新時刻ｔ２より後か否かを判定する（Ｓ１４）。時刻ｔ１が次の更新時刻ｔ２より後である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御部１５は、時刻ｔ１までの残り時間の長短に応じて、所定値ＴＨを選択し（Ｓ１５）、評価関数ＰＩが、ＰＩｍｉｎ＋ＴＨとなる時刻ｔ３を算出する（Ｓ１６）。
【００９７】
制御部１５は、時刻ｔ３までの残り時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとし（Ｓ１７）、信号灯情報１４１を送信する（Ｓ１８）。時刻ｔ１が次の更新時刻ｔ２より後でない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１５は、時刻ｔ１までの残り時間を信号灯色の切り替え時刻の下限値Ｔとし（Ｓ１９）、ステップＳ１８の処理を行う。
【００９８】
制御部１５は、次の更新タイミングであるか否かを判定し（Ｓ２０）、次の更新タイミングである場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。次の更新タイミングでない場合（Ｓ２０でＮＯ）、制御部１５は、処理終了要求の有無を判定し（Ｓ２１）、処理終了の要求がない場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ２０の処理を続け、次の更新タイミングまで待機する。処理終了の要求がある場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部１５は、処理を終了する。
【００９９】
次に車載装置４の動作について説明する。図９は減速判定処理の手順を示すフローチャートである。なお、現時点とは、例えば、車載装置４が信号灯情報１４１を受信した時点である。制御部４１は、信号灯情報１４１を受信し（Ｓ３１）、位置情報を取得する（Ｓ３２）。制御部４１は、取得した位置情報に基づいて、停止線までの距離Ｌを算出し（Ｓ３３）、車両の速度Ｖを取得する（Ｓ３４）。
【０１００】
制御部４１は、Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）であるか否かを判定し（Ｓ３５）、Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）でない場合（Ｓ３５でＮＯ）、Ｌ≧Ｖ2 ／２ｄ＋αであるか否かを判定する（Ｓ３６）。Ｌ≧Ｖ2／２ｄ＋αでない場合（Ｓ３６でＮＯ）、すなわち、車両が余裕を持って停止線の手前で停止することができない場合、制御部４１は、減速度ｄで車両を停止させるべく減速信号を車両制御部へ出力する（Ｓ３７）。これにより、制御部４１は、車両が停止線の手前で確実に停止できるよう制御する。
【０１０１】
制御部４１は、所定の処理終了条件に基づいて、処理終了の可否を判定し（Ｓ３８）、処理を終了できない場合（Ｓ３８でＮＯ）、ステップＳ３２以降の処理を続ける。処理を終了できる場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、制御部４１は、更新の有無を判定し（Ｓ３９）、更新がある場合（Ｓ３９でＹＥＳ）、ステップＳ３１以降の処理を続ける。
【０１０２】
Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）である場合（Ｓ３５でＹＥＳ）、制御部４１は、停止線を安全に通過できるとしてステップＳ３９以降の処理を続ける。また、Ｌ≧Ｖ2 ／２ｄ＋αである場合（Ｓ３６でＹＥＳ）、制御部４１は、停止線を安全に通過できるとしてステップＳ３９以降の処理を続ける。更新がない場合（Ｓ３９でＮＯ）、制御部４１は、処理を終了する。
【０１０３】
実施の形態２
実施の形態１においては、車載装置４は、位置情報として、交差点Ｃ１の停止線の位置を路側装置５から受信する構成であったが、位置情報はこれに限定されるものではなく、車両と交差点Ｃ１の停止線との距離Ｌであってもよい。実施の形態２は、路側装置５から車両と交差点Ｃ１の停止線との距離Ｌを取得するとともに、取得した時点からの車両の走行距離に基づいて、車両と停止線との距離Ｌを算出する例である。
【０１０４】
図１０は実施の形態２の減速判定処理の手順を示すフローチャートである。なお、現時点とは、例えば、車載装置４が信号灯情報１４１を受信した時点である。制御部４１は、停止線までの距離Ｌを受信し（Ｓ５１）、信号灯情報１４１を受信する（Ｓ５２）。制御部４１は、車両の速度Ｖを取得する（Ｓ５３）。
【０１０５】
制御部４１は、Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）であるか否かを判定し（Ｓ５４）、Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）でない場合（Ｓ５４でＮＯ）、Ｌ≧Ｖ2 ／２ｄ＋αであるか否かを判定する（Ｓ５５）。Ｌ≧Ｖ2／２ｄ＋αでない場合（Ｓ５５でＮＯ）、すなわち、車両が余裕を持って停止線の手前で停止することができない場合、制御部４１は、減速度ｄで車両を停止させるべく減速信号を車両制御部へ出力する（Ｓ５６）。これにより、制御部４１は、車両が停止線の手前で確実に停止できるよう制御する。
【０１０６】
制御部４１は、所定の処理終了条件に基づいて、処理終了の可否を判定し（Ｓ５７）、処理を終了できない場合（Ｓ５７でＮＯ）、１回の判定処理の間の車両の走行距離を算出し（Ｓ５８）、路側装置５から受信した距離Ｌから走行距離を差し引くことにより、停止線までの距離Ｌを算出し（Ｓ５９）、ステップＳ５３以降の処理を続ける。処理を終了できる場合（Ｓ５７でＹＥＳ）、制御部４１は、更新の有無を判定し（Ｓ６０）、更新がある場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、ステップＳ５２以降の処理を続ける。
【０１０７】
Ｌ≦Ｖ（Ｔ＋β）である場合（Ｓ５４でＹＥＳ）、制御部４１は、停止線を安全に通過できるとしてステップＳ６０以降の処理を続ける。また、Ｌ≧Ｖ2 ／２ｄ＋αである場合（Ｓ５５でＹＥＳ）、制御部４１は、停止線を安全に通過できるとしてステップＳ６０以降の処理を続ける。更新がない場合（Ｓ６０でＮＯ）、制御部４１は、処理を終了する。
【０１０８】
以上説明したように、本発明にあっては、信号灯色の表示時間が更新された場合であっても、道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる。また、信号灯色の切り替え時刻の下限値を遅らせることができ、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる。また、信号灯色が切り替わるまでの残り時間が変わることがないため、車両が精度良く道路の所定地点を通過するか又は所定地点の手前で停止するかを安全に判定することができる。
【０１０９】
上述の実施の形態では、信号灯色の切り替え時刻の下限値を算出する構成であったが、これに限定されるものではなく、切り替え時刻の上限値を算出することもできる。しかし、時刻の経過とともに、交通量等の予測精度が劣化することを考慮すれば、切り替え時刻の下限値を用いることにより、合理的な予想の範囲内において、信号制御の精度を低下させることなく、車両の減速判定をより安全に行うことができる。
【０１１０】
上述の実施の形態では、路側装置５として光ビーコンを用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、光ビーコンに代えて、マイクロ波を用いた電波ビーコン、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication、狭域通信）方式などの通信装置であってもよい。また、光ビーコンを道路に沿って複数設置してもよい。
【０１１１】
上述の実施の形態では、車載装置４は、路側装置５を介して信号灯情報１４１を受信する構成であったが、これに限定されるものではなく、信号制御装置１に車載装置４との通信機能を設け、信号制御装置１から直接信号灯情報１４１を受信する構成であってもよい。
【０１１２】
上述の実施の形態では、信号灯色の切り替え時刻の下限値を算出する場合、評価関数の最小値に所定値ＴＨを加算した値を用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、評価関数の最小値に所定の値を積算するなど、適宜重み付け処理を行うことができる。いずれにしても、重み付けは、評価関数の最小値よりも大きくなるような評価関数値を算出することができるものであれば、適宜設定することができる。
【０１１３】
上述の実施の形態では、交差点を直進する車両の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、右折感応制御の場合にも本発明を適用することができる。また、信号灯色の青色は、文字通りの青信号に加えて右折用の青矢印も含まれる。
【０１１４】
上述の実施の形態では、交差点Ｃ１には、道路Ａを含む他の道路が十字状に交差する場合を説明したが、交差点における道路の交差はこれに限定されるものではない。例えば、３本の道路が１２０度程度の角度を有して交差する三叉路のような交差点の場合であっても、本発明を適用することができる。
【０１１５】
上述の実施の形態では、車両感知器３を交差点Ｃ１とＣ２との間に２個設置する例を示しているが、車両感知器３の設置台数は、これに限定されるものではなく、１台であってもよく、交差点間の距離、交通量などに応じて適宜決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係る車両減速判定システムの概要を示す模式図である。
【図２】信号制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】車載装置の構成を示すブロック図である。
【図４】車両プロファイルの作成例を示す説明図である。
【図５】危険度を説明するための概念図である。
【図６】信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出例を示す説明図である。
【図７】信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出例を示すタイムチャートである。
【図８】信号灯色の切り替え時刻の下限値の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】減速判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の減速判定処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１７】
１  信号制御装置
２  信号灯
３  車両感知器
４  車載装置
５  路側装置
６  通信回線
１２  インタフェース部
１３  送受信部
１４  記憶部
１５、４１  制御部
４２  受信部
４４  ＲＡＭ
４５  入出力部
４６  表示部
４７  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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